Как влияет заниженный ампераж на литий-ионную батарею ноутбука?

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов 18650

Литиевые аккумуляторы требовательны к параметрам напряжения на клеммах. Предельное напряжение 4,2 В, минимальное – 2,7 В. поэтому зарядное устройство работает как стабилизатор напряжения, создавая на выходе 5 В.

Определяющими показателями является ток зарядки и количество элементов в батарее, выставляемые своими руками. Каждый элемент (банка) должен получить полный заряд. Распределяется энергия с использованием схемы балансира для литиевых аккумуляторов 18650. Балансир может быть встроенным или контроль ведется вручную. Хорошее ЗУ стоит дорого. Сделать зарядку своими руками для li-ion может каждый, кто разбирается в электрических схемах и умеет паять.

Предлагаемая схема зарядного устройства, выполненного своими руками для литиевых аккумуляторов 18650, проста, будет отключать потребителя после зарядки самостоятельно. Стоимость комплектующих около 4 долларов, не дефицит. Приспособление надежное, не перегреется и не загорится.

Схема зарядного устройства для литиевых аккумуляторов 18650

В зарядном, сделанном своими руками, ток в цепи регулируется резистором R4. Сопротивление подбирают таким, чтобы первоначальный ток зависит от емкости литиевого аккумулятора 18650.Каким током заряжать li-ion аккумулятор, если его емкость 2 000 мА/ч? 0,5 – 1,0 С составит 1-2 ампера. Это и есть ток зарядки.

Должное хранение и «рецепт» долгоживущих Li-Ion батарей

Если говорить не о продлении жизни устройства, когда максимальные десять лет уже истекли, а о надлежащем хранении приспособления, нужно помнить несколько значимых правил:

• Li-Ion АКБ нужно хранить в температурном диапазоне от +5 до +25°С, поскольку приспособления такого типа не переносят слишком низких и слишком высоких температур — это чревато остановкой работы и быстрым саморазрядом.
• Необходимо держать устройства вдали от открытого пламени.
• Батарея не подлежит разборке.
• Физические удары и сильная вибрация способны погубить важную деталь девайса, поэтому подвергать его таким испытаниям нельзя.
• Это же касается и попадания влаги.

Как сделать зарядку для литий-ионных аккумуляторов самостоятельно

Зарядку для аккумуляторов 18650 своими руками смастерить вполне реально. Главное, знать основные принципы работы электрической цепи и те показатели, при которых можно заряжать АКБ.

Способ №1

Самый простой способ подзарядить батарейку в экстренных условиях — просто воспользоваться стареньким, но работающим зарядным устройством от телефона «Нокиа» или «Самсунг». Благо, параметры тока и напряжения в таких зарядниках не навредят АКБ.

Схема проста, и с ней справится даже школьник:

1. У зарядки нужно освободить провода от связывающей их оболочки, разъединить их на плюсовой и минусовой полюса. Обычно красный проводок — это плюс, а черный — минус, так что, путаницы быть не должно.
2. Теперь нужно просто прикрепить батарейку к оголенным контактам проводков пластилином.
3. Соблюдая полярность, подсоединить устройство к сети, либо компьютеру — и элемент можно спокойно заряжать, время от времени следя за процессом.

На вопрос, сколько держать батарейку на таком «экспресс-заряднике», ответ простой: часа будет вполне достаточно для того, чтобы восстановить параметры ее емкости.

Способ №2

Как сделать зарядку более совершенного типа? Здесь схема может быть немного сложнее, учитывая то, что придется воспользоваться подручными инструментами в виде паяльника, припоя, клея и флюса. Однако самый важный элемент, который понадобится домашнему зарядному устройству, можно приобрести на AliExpress — это плата зарядки. Поэтому собрать такое устройство самостоятельно большого труда не составит.

Схема такова: плата припаивается к заранее подготовленному пластиковому боксу с двумя проводками («плюс» и «минус»). В боксе и будет находиться батарейка во время зарядки. Сам бокс можно достать из любого бытового прибора, вышедшего из строя: это может быть старый зарядник, либо игрушка. Главное, чтобы размеры бокса соответствовали элементам 18650.

С пайкой проблем возникнуть не должно — на плате указаны те места, куда следует припаивать проводки. Кроме того, сама плата уже заранее оснащена двумя светодиодными индикаторами красного и зеленого цвета, которые будут сигнализировать об уровне заряда.

Плату следует аккуратно приклеить на бокс в любое удобное место, затем припаять проводки, не забывая соблюдать полярность. Перед пайкой провода нужно будет слегка зачистить и залудить с помощь канифоли и капнуть на плату немного жидкого флюса (или припоя)

Важно следить за тем, чтобы не произошло замыкания проводков между собой

Такая схема позволяет изготовить простое, но надежное и очень дешевое зарядное устройство в короткое время. Теперь осталось с помощью usb-разъема подсоединить его к компьютеру или сети — и можно заряжать батарейки. Как правильно заряжать их — уже ясно, главное, следить за показаниями индикаторов. Зеленый цвет всегда будет сигналить о заряженном состоянии элементов.

Как проверить литиевый аккумулятор 18650

Если покупая дорогой прибор, вы сомневаетесь в правдивости информации на корпусе, есть способы проверки. Кроме специальных измерителей можно использовать подручные средства.

• У вас есть зарядное устройство, можно засечь время полной зарядки определенной силой тока. Произведение времени на силу тока выявит приблизительную емкость li-ion аккумулятора.
• Вам поможет интеллектуальное зарядное устройство. Оно покажет и напряжение, и емкость, но стоит прибор дорого.
• Подключите фонарик, замерьте силу тока, и ждите, когда светоч потухнет. Произведение времени на силу тока дает емкость тока в А/ч.

Определить мощность аккумулятора можно по весу: литиевый аккумулятор 18650 емкостью 2000мА/ч должен весить 40 г. Чем выше емкость, тем больше вес. Но бракоделы научились подсыпать песок в корпус, для тяжести.

Емкость аккумулятора ноутбука

Время автономной работы ноутбука зависит от величины заряда в источнике энергии. Показатель измеряется емкостью, единицы измерения — милиамперчасы мА*ч, или мощностью, ватт-часы ВТ*ч. В начале работы емкость соответствует паспортной величине. Со временем показатель неизбежно уменьшается. Скорость посадки зависит от многих факторов.

• Тип аккумулятора современных ноутбуков литий-ионный или литий-полимерный. Никель-кадмиевые и никель-гидридные элементы можно встретить в старых батареях.
• Современные аккумуляторы не обладают «эффектом памяти», их можно заряжать при остаточном запасе энергии в 50 % и более.
• Малый вес, отсутствие «памяти», высокая энергоемкость свойственны всем литиевым батареям, но литий-полимерным в большей степени.

Определение текущей емкости можно провести с помощью системы Windows. Пуск -> cmd -> Enter и мы получаем командную строку. Там размещаем команду powercfg-energy -> Enter. Подождать, пока на дисплей будут выведены ошибки проблемы с энергосбережением. Здесь необходимо взять ссылку из «дополнительных сведений». В файле energy-report.html находим сведения о батарее. Информация о расчетной емкости и последней полной зарядке дадут возможность проверить, насколько забита батарея.

Если по каким-то причинам, вам недоступно тестирование в системе Windows, есть другие приложения:

• Battery Bar – тестирует батареи всех известных марок.
• BatteryInfoView – бесплатная программа, не требует установки, тестирует ранние версии Windows.
• Imtec Battery Marc – стабильно выявляет проблемы на старых изделиях.
• Battery Dubler увеличит на 50 % время цикла работы батареи, если следовать рекомендациям.

Чем измерять ёмкость аккумуляторов

В процессе эксплуатации, как мы выяснили, ёмкость литиевой батарейки постепенно уменьшается и со временем значение, указанное на корпусе, не будет соответствовать реальному положению вещей. Как определить реальную ёмкость аккумулятора в домашних условиях? Один из вариантов — использовать специальный универсальный прибор «Аймак», вмещающий интеллектуальное зарядно-разрядное устройство, тестер, вольтметр, амперметр и многое другое.

Вариант неплохой, но его не назовешь бюджетным. Прибор дорогой, а нужен он относительно редко. Гораздо проще для этих целей воспользоваться USB-тестером. Стоит он намного меньше, а точность измерения у устройства вполне приличная.

Чтобы измерить реальную ёмкость батарейки, её необходимо полностью зарядить, а затем разрядить через ту или иную нагрузку, включив между элементом и нагрузкой тестер. При этом вход прибора подключают к элементу питания, а выход — к нагрузке, в качестве которой можно использовать полуваттный резистор сопротивлением 8–16 Ом.

USB-тестер для своего питания требует напряжение величиной 5 В (на то он и USB), но отлично работает и при напряжении до 2,5 В. Так что использовать его для измерения ёмкости одной литиевой ячейки будет возможно.

Напряжение аккумулятора ноутбука

Напряжение аккумулятора на ноутбуке – величина неизменная. Если замеры показали уменьшение значения – устройство непригодно к дальнейшей работе и требуется замена.

Устройство батареи включает аккумуляторы с напряжением 3,6 или 3,7 В.  Выбор зависит от необходимой мощности ноутбука. При параллельном соединении элементов суммируется их емкость. Последовательное напряжение увеличивает разность потенциалов во столько раз, сколько в комплекте последовательных ячеек. Поэтому, используя элементы на 3,6 или 3,7 В, получим напряжение 10,8 и 11,1 В для 3х2 банок, 14,4 и 14,8 В для батарей из 4х2 банок. (Для создания нужной емкости в каждой ячейке 2 — 4 параллельных аккумулятора 18650).

Для подсчета общего количества банок можно воспользоваться таблицей.

Емкость АКБ при 3,6/3,7 В	10,8/11,1	14,4/ 14,8
2200/2600 mAh	3	4
4400/5200 mAh	6	8
6600/7800 mAh	9	12
8800/10400 mAh	12	16

Следует обратить внимание, как резко растет емкость батареи из элементов 3,7 В, а габариты и цена меняются незначительно. Признаком того что один из элементов по какой-либо причине вышел из строя станет недостаточное напряжение, которое можно измерить мультиметром при постоянном токе

Признаком того что один из элементов по какой-либо причине вышел из строя станет недостаточное напряжение, которое можно измерить мультиметром при постоянном токе.

Срок службы аккумулятора ноутбука

Аккумулятор во всех устройствах является расходным материалом, и его замена неизбежна. Компонент рассчитан на 500-1000 циклов зарядки. Разница в два раза обусловлена условиями эксплуатации.

С первого дня работы ноутбука необходимо следить за здоровьем батареи, как можно меньше создавать условий для потери емкости. Все литиевые батареи не любят работать при минусовых температурах, но жара для них тоже губительна. При встряске и падении может произойти короткое замыкание. Неработающие длительно батареи теряют емкость.

На новом ноутбуке необходимо провести калибровку аккумулятора. Батарея состоит из нескольких банок. За напряжением в системе следит контроллер. При калибровке заряд во всех аккумуляторах 18650 становится равным. Сколько всего ячеек в устройстве? В зависимости от производительности ноутбука в схеме аккумулятора от 6 до 8 штук банок форм фактор 18650.

Правила, которые продлят срок службы аккумулятора ноутбука:

• При работе дома, подключайте ноутбук к сети, извлекая батарею с зарядом на 50-60%, но иногда источник энергии нужно прокачивать, периодически подключая.
• Ноутбук должен стоять на твердой поверхности, вентиляционные ходы нужно контролировать.
• Если необходимо прервать работу,  устанавливать режим сна, так энергии расходуется меньше.

Часто в ноутбуке батарея приходит в негодность, когда работа ведется от сети. Аккумулятор подсоединен и постоянно полностью заряжен. Устройство предназначено для цикличной работы. Зарядка аккумулятора должна меняться, чтобы обеспечить прохождение электрохимической реакции в активной части. Хотя бы раз в месяц батарею нужно полностью разрядить и зарядить.

Какими способами можно продиагностировать напряжение аккумулятора?

LCD-дисплей

Приобретите LCD-дисплей — это простой и самый выигрышный манёвр. Большинство этих девайсов для электробайков показывают напряжение аккумулятора в реальном времени. Кроме того, прибор также имеет в своём распоряжении большое количество других параметров и настроек. Перед покупкой столь полезного гаджета, обязательно удостоверьтесь, что контроллер установленный на вашем электрическом средстве передвижения обеспечит внедрение дисплея и вдобавок состыкуется с выбранной вами моделью монитора.

Ручка акселератора с вольтметром

Этот вариант проще предыдущего. На место индикации, в ручку внедрён вольтметр, отображающий напряжение в реальном времени. Подобные приспособления отличаются своей универсальностью и они могут осуществлять замеры весьма широкого диапазона напряжения.

Мультиметр

В домашних условиях, произвести измерения можно посредством обыкновенного мультиметра, выставив на нём предварительно соответствующую опцию. Это уместно, если вы установили своё вело на подзарядку. Тут подвох в том, что аккумуляторная батарея может уже пребывать в заряженном состоянии, а вот на заряднике будет светиться светодиод красного цвета. Какова причина такого недоразумения? В конце заряда накопитель «балансируется», однако это требуется далеко не во всех случаях. Не нужно при каждой зарядке доводить аккумулятор до зелёного светодиода на зарядке.

Самое выгодное решение — заряжать на 1-2 В ниже максимального напряжения АКБ. К примеру, если для 36 В полный заряд — это 42 В, то достаточно заряжать накопитель до 40-41 В. Такой показатель соответствует ёмкости приблизительно 80-90%. Но в то же время, иногда всё-таки нужно подвергать батарею 100-процентной зарядке, до того момента, когда на заряднике засветится зелёный свет. Так плата защиты сможет выровнять напряжение внутри аккумулятора, и он сохранит свою полную ёмкость.

Ваттметр

Можно прибегнуть к помощи Ваттметра, демонстрирующего большое количество полезной информации о расходе ёмкости. Там есть напряжение в реальном времени, его просадка и потребление тока в A, Ah, W. Замеры произведённые в Ампер-часах являются самыми удобными. Например, в вашем распоряжении накопитель на 13 Ah, а Ваттметр будет показывать что уже ушло 11 Ah, тогда, вам станет понятно, что аккумулятор скоро полностью «выдохнется».

Нужно ещё учитывать и тот факт, что накопители электрических средств передвижения не отдают свою полную ёмкость по причине понижения напряжения и отключения в принудительном порядке защитной платой и контроллером. Из этого следует вывод: аккумулятор в распоряжении которого ёмкость 13 Ah, на самом деле будет отдавать лишь 12-12,5 Ah, а в некоторых случаях даже меньше.

Вольтметр

Конечно, имеют место в природе и обыкновенные вольтметры. Отличаются они, как правило, скромными габаритами и их подключение осуществляется непосредственно к выводам аккумулятора. Этот способ замеров является самым экономичным. Маленькое устройство можно легко зафиксировать на электробайке или даже приспособить к корпусу накопителя. Однако диапазон измерения напряжения у подобных гаджетов, может быть весьма узким.

Заключение

Итак, из статьи можно недвусмысленно понять, что литий-ионный накопитель, вещь тонкая и обращаться с ним нужно надлежащим образом, ведь от этого напрямую зависит продолжительность его эксплуатации и эффективность работы. Особое место в теме заняли измерительные приборы, которые без сомнения должны быть в распоряжении каждого уважающего себя владельца электрического средства передвижения.

Что такое PCB, BMS и PCM

Прежде чем выяснить, как правильно заряжать литийионные аккумуляторы, разберёмся с аббревиатурами PCB, BMS и PCM, которые неразрывно связаны с источниками тока этого типа.

PCB

Как мы выяснили, литиевые источники не терпят глубокой разрядки и перезаряда. И в том, и в другом случае они катастрофически теряют электрическую ёмкость и выходят из строя. А в случае перезаряда могут даже загореться.

Для контроля за состоянием батареи в неё нередко встраивается модуль PCB — Power Control Board. Его задача — не допустить глубокой разрядки и перезаряда аккумулятора.

Принцип работы такого модуля достаточно прост. Помещённый на небольшой плате контроллер мониторит напряжение на клеммах аккумулятора. Как только оно упадёт ниже 2,8 В, микросхема закрывает соответствующий ключ, отключая элемент питания от нагрузки. При этом зарядка этого элемента разрешена.

Если напряжение на клеммах элемента становится выше 4,2 В (заряжен полностью), эта же схема другим ключом отключает элемент от зарядного устройства, но питание нагрузки разрешено. Таким образом, аккумулятор невозможно ни перезарядить, ни разрядить до критического значения.

Такие платы защиты встраиваются в большинство литиевых батарей. Исключение составляют лишь элементы, предназначенные для устройств с собственными системами контроля за состоянием аккумуляторов. В качестве примера можно взять батарею ноутбука, собранную из шести аккумуляторов 18650 без встроенной защиты.

PCM

Модуль PCM (Power Charge Module) обычно встраивается не в элемент, а в устройство, в котором элемент работает. К примеру, в смартфон. Если плата PCB следит только за уровнем зарядки аккумулятора, то блок PCM полностью управляет процессом зарядки — обеспечивает необходимый ток, контролирует температуру элемента, напряжение на нём.

Это как раз тот узел, который мы называем контроллером зарядки. Он является основным «управляющим» — отключает зарядку, когда батарея зарядилась, принудительно отключает мобильное устройство, если величина напряжения на аккумуляторе критически низкая. В этом случае модуль PCB будет только дополнительной защитой — практически никогда не срабатывает. Впрочем, существуют модули PCM, которые отвечают лишь за правильную зарядку, но не контролируют разряд. В этом случае в работу включается модуль PCB — встроенный в элемент или дополнительный.

BMS

Блок BMS (Battery Monitoring System) можно найти в аккумуляторах, составленных из батарей, включённых последовательно. Он есть, например, в АКБ любого ноутбука. Задача узла — контроль за состоянием каждой отдельной батареи и организация слаженной их работы. Разберём задачу, которую он выполняет, подробно. Итак, мы имеем аккумулятор, составленный из четырёх последовательно соединённых батарей.

Предположим, все элементы полностью заряжены. Напряжение на каждом из них — 4,2 В, на всей батарее 16,8 В. Начинаем разрядку. Через все элементы течёт одинаковый разрядный ток, а значит, разряжаются они одинаково. Но это только в теории. При эксплуатации аккумуляторы теряют ёмкость по-разному, то есть даже при одинаковом токе один элемент разрядится быстрее, другой медленнее. В результате какой-то из аккумуляторов будет уже глубоко разряжен, тогда как остальные ещё «тянут» и выходное напряжение всей батареи вроде ещё в норме.

То же самое произойдёт и во время зарядки. Элемент с наименьшей ёмкостью зарядится быстрее и, пока остальные набирают нужную ёмкость, перезарядится и выйдет из строя. Задача модуля BMS — контроль за состоянием каждого элемента и принятием тех или иных мер, если напряжение на каком-либо из них станет критическим. Если оно ниже, вся батарея отключается от нагрузки. Если выше, то соответствующий элемент отключается от зарядного устройства, когда остальные продолжают заряжаться.

Как продлить срок службы

Зарядка

На срок службы литиевого аккумулятора сильно влияют условия зарядки. Не следует допускать полного разряда АКБ, так как li-ion устройства не имеют эффекта памяти. Их необходимо заряжать до того, как уровень емкости снизится до 5-10%. Чтобы продлить срок службы литий-ионной батареи, подключайте оригинальное ЗУ на отметке в 10-20% заряда. Соблюдение этого условия поможет увеличить количество циклов перезаряда на 1000-1100.

Эксплуатация

В процессе эксплуатации литий-ионных АКБ необходимо соблюдать температурные условия: не ниже -20 и не выше 30 градусов по Цельсию. В ином случае, при использовании li-ion батареи, высок риск выхода устройства из строя. Например, при высокой температуре аккумулятор может вздуться. При этом низкие температуры не так губительны для АКБ, так как могут привести лишь к быстрой разрядке. Поэтому для правильной работы батареи нужны комфортные комнатные условия.

Не следует оставлять li-ion батарею на солнце или внутри салона автомобиля во время жары, особенно на лицевой панели. Перегретый аккумулятор не только потеряет часть ресурса, но и будет быстрее разряжаться в процессе эксплуатации. Оптимальная температура для корпуса батареи – 20 градусов по Цельсию.

Хранение

Изменения емкости АКБ при хранении в течение 1 года.

От правильного хранения литий-ионной батареи зависят ее характеристики после простоя. Недостаточно вынуть аккумулятор и положить его на полку. При хранении в условиях полного или нулевого заряда ресурс АКБ будет снижаться. Поэтому необходимо следить за показателем, не допуская уровня ниже 40%. Также перед хранением следует упаковать батарею в этикетку и положить ее в холодильник. Соблюдение данных условий поможет сохранить изначальную емкость li-ion аккумулятора в течение долгого времени.

Li-ion источникам питания находят применение в бытовой технике, а также в качестве батареи для электромобилей. Срок службы литий-ионных аккумуляторов зависит от температурных условий, степени заряда и правильной эксплуатации

Не менее важно и использование оригинального ЗУ. Благодаря ему в батарее соблюдаются токовые нагрузки и не допускается перезаряд

Na-ионным – «зеленую» дорогу

В условиях быстрого роста спроса на электроэнергию, вырабатываемую из возобновляемых источников, интерес к Na-ионным батареям вырос из-за их низкой стоимости и необходимости увеличивать разнообразие технологий хранения аккумуляторов в целях обеспечения энергетической безопасности. Для небольших масштабов (<60 кВт-ч) децентрализованных накопителей энергии технологии Na-ion батареи являются идеальными кандидатами.

Это предложение улучшит производительность Na-ion батарей с точки зрения энергии и плотности мощности путем создания замкнутого подхода к проектированию, характеристикам, моделированию и получения материалов.

О жизни аккумуляторов ноутбуков

А как быть обладателям ноутбуков? Какими способами они могут сохранить важную деталь своего «помощника»?

Для них также существует ряд правил, чтобы приспособление исправно служило в течение долгого времени:

Работу нужно производить от сети, отсоединяя питание.

Неработающая запчасть стареет, поэтому ей необходимы тотальные разрядка и зарядка хотя бы раз в пять дней.

Лучше не отсоединять питание при заряде ниже 80% и не разряжать девайс до планки ниже 20%.

Важно хранить ноутбук подальше от солнца и не заслонять процессор с вентиляцией.

Наверно, каждый второй сравнивает аккумулятор ноутбука с обычным расходным материалом, из разряда «что-то не так с батареей — бегу покупать новую». Аккумуляторы способны менять свои свойства. Они могут потерять свои первичные качества под воздействием массы факторов — от высокой температуры хранения и использования до преклонного возраста самой АКБ.

На деле батарея может испортиться намного раньше положенного срока. Правда, везде бывают исключения: ноутбуки Apple MacBook оснащаются литиевыми аккумуляторами, рассчитанными на более чем 1000 циклов разряд/заряд, и работают без перебоя от 2 до 5 лет. Сравните: обычные Li-Ion АКБ для ноутбуков выдерживают лишь 300 циклов и служат максимум 2-3 года. А потом перед их владельцами стоит выбор — или заняться восстановлением аккумулятора ноутбука, или отправить его на утилизацию.

Что такое плата зарядки TP4056 и как ею пользоваться

Как правильно заряжать литийионные батарейки, мы узнали. Но чем это сделать? Можно воспользоваться покупным зарядным устройством, но если есть желание, то реально собрать зарядку для литиевых аккумуляторов самостоятельно. Для этого достаточно будет купить готовый модуль TP4056 и собрать несложную схему.

Модуль зарядки литиевой ячейки TP4056 1 А

Прелесть такого решения ещё и в том, что стоит всё удовольствие на том же Aliexpress около 30 рублей. Чтобы на базе этого модуля собрать готовое устройство, необходимо собрать следующую несложную схему.

По умолчанию, такой модуль выдаёт ток зарядки 1 А и подойдёт для зарядки аккумуляторов ёмкостью 2 000—3 000 мА·ч. Если нам нужен меньший ток, то достаточно изменить номинал резистора R3 в соответствии с таблицей:

Номинал R3, кОм	Ток зарядки, мА
10	130
5	250
4	300
3	400
2	580
1,66	690
1,5	780
1,33	900
1,2	1000

В принципе, током 1 А можно заряжать аккумуляторы и большей ёмкости, но времени это займёт больше. Но если всё же нужен ток более 1 А, то будет несложно его увеличить, соединив несколько модулей параллельно. Для этого просто соединяем перемычками одноимённые выводы модулей.

Порядок для зарядки

В Li-ion комбинированный зарядка, она состоит из 2 циклов. Вначале идет непрерывно электрический ток до определенного значения в течение 40 мин., затем также поступает напряжение до 1.5 часов. В импульсном режиме накопитель заряжается быстрее.

Во время использования соблюдают ряд ограничительных условий:

• емкость аккумулятора в 2 раза меньше разрядного тока — при значении равном 2100 мАЧ, допускается ток в 4200 мА;
• нельзя отметку опускать ниже 2.3 вольт;
• перезаряд не должен быть больше напряжения 4.4 В.

Службу автономного режима продлевают подготовкой аккумуляторов к действиям. Его скорость и продолжительность обеспечивает контроллер с правильной калибровкой и модулем накопителя.

Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор

А теперь перейдём непосредственно к особенностям зарядки литийионных аккумуляторов. Начнём с единичных элементов. Как мы выяснили, напряжение на полностью заряженном аккумуляторе составляет 4,15–4,2 В, на полностью разряженном — 2,5–2,8 В. Но, кроме напряжения, нужно знать и зарядный ток. Каким током, к примеру, заряжать Li-ion аккумулятор 18650?

В отличие от других типов аккумуляторов литиевые источники могут заряжаться достаточно высоким током, достигающим 1 С (C — ёмкость элемента). Но оптимальным принято значение, не превышающее 0,5 С. Получается, что оптимальный ток заряда для элемента 18650 будет составлять от трети до половины его ёмкости. Значение же ёмкости аккумулятора можно прочесть в сопроводительной документации или прямо на корпусе прибора.

Но существует и ещё один, более правильный, многоступенчатый метод, который используется в подавляющем большинстве более-менее качественных мобильных гаджетов и зарядных устройств. Если мы хотим, чтобы наша литийионная батарея «жила» долго и счастливо, лучше применить способ многоступенчатой зарядки.

Многоступенчатая зарядка

Метод состоит из трёх этапов:

1. После подключения зарядного устройства контроллер измеряет напряжение на батарее. Если оно ниже 2,5 В, то производится зарядка малым (около 0,02–0,1 С) током до тех пор, пока напряжение не поднимется до 2,8 В. Если оно изначально было выше, этап пропускается.
2. Зарядный ток увеличивается до значения 0,5 С (нормальный заряд) или 1 С (ускоренный заряд). Как только напряжение на элементе повышается до 4,1–4,2 В, этап заканчивается.
3. На элементе устанавливается стабильное напряжение 4,15–4,25 В, подзарядка производится небольшим током. Как только значение тока уменьшается до 0,05 С, этап заканчивается, аккумулятор заряжен.

Можно ли таким же образом зарядить аккумулятор со встроенным контроллером защиты PCB? Вполне, но перед тем, как начать зарядку, нужно убедиться, что напряжение холостого хода зарядного устройства (измеряется при отключенном аккумуляторе) не превышает 6–7 В. В противном случае при срабатывании защиты от перезаряда на модуле PCB установится критически высокое напряжение, которое выведет из строя его силовые ключи.

И пару слов о последовательной сборке на 12 В. Можно ли её как-то зарядить своими силами? В принципе, можно и не одним методом.

1. Используем модуль BMS на соответствующее количество ячеек (см. выше).
2. Рассоединяем батарею и заряжаем каждый аккумулятор отдельно.
3. Рассоединяем батарею и собираем из аккумуляторов другую, соединив все элементы параллельно. Заряжаем полученную батарею обычным образом, учитывая, что её полная ёмкость будет равняться сумме ёмкостей всех аккумуляторов.

Все этапы заряда литийионного аккумулятора (включая предзаряд) схематично изображены на этом графике:

Описание батареи

Литий-ионный аккумулятор – это тип аккумулятора электрического тока, который с 1991 года, после того как на рынок его презентовала компания SONY, приобрел широчайшее распространение в современной бытовой и электронной технике. Как источник питания подобные батареи используются в сотовых телефонах, ноутбуках и видеокамерах, как источник тока для электронной сигареты и электромобиля.

Недостатки этого типа батарей начинаются с того, что литий-ионные батареи первого поколения были взрывом на рынке. Не только в прямом, но и в переносном смысле. Эти батареи взрывались.

Объяснялось это тем, что внутри использовался анод из металлического лития. В процессе многочисленных зарядок и разрядок такого аккумулятора, на аноде появлялись пространственные образования, которые приводили к замыканию электродов, а как следствие – к возгоранию или взрыву.

После того, как этот материал заменили графитом, от подобной проблемы удалось избавиться, но могли еще возникать проблем на катоде, который был выполнен из оксида кобальта. При нарушении условий эксплуатации, а точнее перезарядке проблема могла повториться. Исправлено это было с началом использования литий-ферро-фосфатных батарей.

Все современные литий-ионные батареи предотвращают перегрев и перезаряд, но остается проблема потери заряда при низких температурах пользования приборами.

Среди неоспоримых преимуществ литий-ионных батарей, хотелось бы отметить следующие:

• высокая емкость батареи;
• низкий саморазряд;
• отсутствие необходимости обслуживания.